12.2　总体布置

12.2.1　跌水与陡坡的布置应符合下列原则：

1　符合渠道设计功能，水力条件良好；

2　与上、下游渠（河沟）道水面平顺衔接；

3　通过不同流量时上游灌溉渠道内均不应产生过大的壅水或降水；

4　陡坡陡槽内表面宜采取加糙措施；

5　具备完善的防渗和排水系统；

6　消能充分，出流平稳；

7　渠外跌水与陡坡的下泄水流应有合理出路。

12.2.2　跌水与陡坡的各段侧墙高度应根据各段实际的加大水深、允许壅水高度、掺气水深及安全超高之和确定。安全超高值宜取0.3m～0.5m，糙率大者取较大值。

12.2.3　进口连接控制段的布置应符合下列规定：

1　进口连接段及其后的控制段（跌口或控制堰口）应按渠道中心线对称布置、渐变收缩，纵向底面高程及纵坡应与上游渠道一致。进口连接段长度L 应根据上游渠道底宽B 与设计水深h 的比值B/h 确定。当B/h 小于2时，取L 小于或等于2.5h，B/h 等于2.0～2.5时，取L 等于3h，B/h 大于2.5时，取L 等于3.5h，对B/h 大于3.5的宽浅型渠道，L 宜加长，其底边收缩线与渠道中心线夹角应小于45°。

2　跌口纵向长度应小于1.0m 或设闸门控制。控制段的横断面形状：当渠道流量变化小或有闸门控制时宜为矩形，流量变化较频繁及较大时宜采用梯形，流量及含沙量小的渠道上宜采用台堰式，流量大时宜用复式跌口。跌水的跌口末端底部应设伸出跌水墙外扩散水流的跌舌。

3　渠外跌水与陡坡的进口连接控制段纵坡宜小于临界坡，平面形状应适合于泄水闸（堰），堰顶较长的溢流堰堰后应以每侧不大于22°的收缩角对称收缩至跌口。

12.2.4　陡坡陡槽段的布置应符合下列规定：

1　陡槽段宜为直线、对称扩散（每侧的扩散角应小于11°），末端与消力池（或下游渠底）等宽。但适用于低跌差的菱形陡坡例外。

2　陡槽段横断面宜为矩形，土基上的陡槽可采用边坡为1∶1.0～1∶1.5的梯形。当陡槽纵坡大于0.02时，其横断面湿周应小于10倍水深。

3　陡槽段纵向宜采取同一坡度，或按上缓下陡的原则分段设坡。陡槽纵坡宜取1∶2.5～1∶50，岩基上可达1∶1，均应满足陡槽段与水平面的夹角小于或等于地基土壤内摩擦角的原则。

4　陡槽段内的流速应小于材料抗冲允许流速。流速大于10m/s时，应考虑掺气、加糙、槽底设台阶等减蚀措施。

5　陡槽段的底板和边墙应设间距为10m～15m 的纵、横向变形缝。变形缝宜为半搭接缝、全搭接缝或键槽式缝，缝内应设可靠止水，缝下游侧0.25m 范围内的底板表面应呈倒坡状，且近缝端局部应降低0.03m～0.05m。

6　陡槽段底板下缘沿纵向应设三角形防滑齿墙（土基）或锚筋（岩基）。

12.2.5　跌水墙布置应符合下列规定：

1　沿渠道纵向，跌水墙为下游面直立的挡土墙，其墙顶与设计渠顶同高，墙底与消力池底面持平，另加墙基厚度。

2　沿渠道横向，跌水墙墙顶应持平并伸进渠外兼作防渗齿墙，中部留出若干个跌口。中段跌水墙的墙基底面宽度应大于消力池底宽加防渗齿墙深度，两侧的跌水墙应按6m～12m 间距设竖向变形缝并呈台阶状分级抬高基底高程。

3　跌水墙结合墙高及当地材料情况宜采取重力式浆砌石、扶臂式钢筋混凝土等结构形式，并应在下游水面以上的墙体上设置减压排水管（孔）。

12.2.6　消力池的布置应符合下列规定：

1　消力池的宽度应等于或大于渠道底宽，宜按单宽流量小于10m3/（s·m）、跃前水流弗劳德数为4～9的要求初拟池宽。

2　消力池长度应大于水跃长度（陡坡）或大于跌落水舌的水平投影长度加水跃长度（跌水）。池深应按水跃跃后水面不高于下游渠道设计水面高程的原则选取。

3　消力池横断面宜为矩形或复合形。对来流弗劳德数为2.5～4.5的消力池，宜增加消力墩、尾槛等辅助消能工。

4　结合陡坡或跌水的总体布置，应优先选用通过工程类比、水工模型试验或实践证明有效的消力池形式。

12.2.7　出口连接整流段的布置应符合下列规定：

1　当消力池的宽度不等于下游渠道底宽时应设出口连接段，下游渠道（建筑物）防冲能力差时应设出口整流段，其建筑材料与消力池相同。

2　出口连接段平面应为对称收缩形式，长度宜使每侧的收缩角为8°～20°。出口整流段的长度应大于下游渠道水深的3倍，断面尺寸和纵坡应与下游渠道相同。

3　出口连接整流段总长度应根据下游渠道衬砌情况取8倍～15倍的跃后水深，消力池内加设有消能工的不应小于3倍跃后水深。

12.2.8　防渗排水设施布置应符合下列规定：

1　跌差大、地下水位高、处于软弱或抗渗性较差地基上的跌水与陡坡，其砌护层下应加设防渗排水设施。

2　防渗设施由上游铺盖段、跌水或陡坡的衬砌层及其伸缩沉陷缝止水和各段的齿墙构成。也可在进口增加帷幕灌浆等深层防渗设施。

3　排水设施应由设于各段衬砌层下的纵、横向排水管、沟道系统或连续排水层组成。其排水出路应直接排入或通过设在下游设计水面以上的边墙孔（管）排入下游渠道。

4　排水系统应采用防淤、防堵、防冻的结构并加强出口反滤措施。

12.2.9　多级跌水（多级陡坡）布置应符合下列规定：

1　多级跌水（多级陡坡）的级数、级差（坡度）应根据地形、地质、水力学和运行管理等条件综合比较后确定。宜采用每级级差（坡度）相等和各级首尾相互衔接的布置形式。

2　多级跌水的每级跌差不应大于5m。

3　多级跌水（多级陡坡）应在各级消力池末端至下一级的跌口（或下一级陡坡的陡槽起点）之间设置一段底坡为零的整流段，整流段的纵向顶长应大于水跃的跃后水深。

4　最末一级消力池的下游为沟（河）道时，应按出口断面下游沟（河）道的实际水深确定池深。平时无水沟（河）道的实际水深应取为零。

12.2.10　斜管式跌水布置应符合下列规定：

1　以成品预制管道取代陡坡陡槽段形成的斜管式跌水，适用于跌差小于6m、管顶有覆土、保温或交通要求的情况，当采用单根管道不能满足要求时，应布置为多管式。

2　斜管段的纵坡应大于临界坡度且不应陡于1∶2。

3　常用的压力流斜管式跌水的跌水管内应保持压力流流态，不应出现明满流交替流态。

4　无压流斜管式跌水适应较大的跌差，其跌水管内应保持无压流流态且不应出现水跃。

5　斜管式跌水出口消能方式宜采取专用的潜没式或半压力式消力池，并加设撞击、分散等辅助消能工。无压流斜管式跌水还可采用底流消能的消力池方式。

12.2.11　跌井布置应符合下列规定：

1　寒冷地区要求封闭保温或地形高差较大的4级、5级渠道上，宜采用以竖井取代陡坡陡槽段形成的跌井。

2　包括跌井顶部在内的进口连接段形态，应确保渠水均匀平稳地进入竖井且不应出现涡流漏斗流态。

3　跌差较小的圆筒竖井宜为上小下大的喇叭状，下落水舌应脱离井壁。竖井底部应设置低于下游渠底的圆形消力池，以足够深度的水垫或圬工碰撞消能墩作为主要消能措施。井底与下游渠道之间应以无压隧洞或涵洞相连接。

4　跌差较大的圆筒竖井横断面可取为等截面或上大下小的变截面，井底通过弯管以及逐渐加高的水平状无压隧洞与下游渠道连接，在洞外考虑消能措施。